Revisi Karakteristik Transistor
Transcript of Revisi Karakteristik Transistor
KARAKTERISTIK TRANSISTOR
D I S U S U N O L E H : R Y A N T R Y P R A S E T Y O
1 4 1 0 5 0 2 0 7 9
T E K N I K M E S I N S 1
N A M A D O S E N : R . S U R Y O T O E D Y R A H A R J O S . T , M . E N G
F A K U L T A S T E K N I K
U N I V E R S I T A S T I D A R
2 0 1 5
DAFTAR ISI
Kata Pengantar.................................
Karakteristik Transistor..................
Daerah operasi transistor................
Garis beban......................................
Penutup.............................................
KATA PENGANTARPuji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan slide ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga slide ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam administrasi pendidikan dalam profesi keguruan.
Harapan saya semoga slide ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.
Slide ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Gambar 1. Tegangan-tegangan pada Rangkaian Transistor
Karakteristik transistor beberapa simbol yang tegangan yang terdapat pada transistor memiliki 3 tegangan yaitu:1. Sumber tegangan dan2. Tegangan terminal transistor ,dan 3. Tegangan lintas persambungan , dan
Karakteristik Trasistor
Karakteristik yang paling penting dari transistor adalah grafik dioda kolektor emitor ,yang disebut juga kurva tegangan arus (V-1 curve) ini menggambarkan arus kolektor dengan tegangan lintas persambugan kolektor emiter dimana hara tersebut di ukur dengan arus basus yang berbeda-beda.
1. Rangkaian Transistor Common Emitter untuk Kurva Tegangan-Arus
Hasil pengukuran rangkaian Transistor tersebut ditunjukkan secara kualitatif pada Gambar 3. Kurva tersebut mengindikasikan bahwa terdapat 4 (empat) buah daerah operasi, yaitu:
1. Daerah potong (cutoff region) 2. Daerah saturasi (saturation region) 3. Daerah aktif (active region)4. Daerah breakdown.
Gambar 3. Kurva Karakteristik Transistor
Dimana setiap daerah memiliki karakteristik masing-masing. Fungsi dan kegunaan Transistor dapat diketahui dengan memahami karakteristik-karakteristik Transistor tersebut. Disamping itu, perancangan dan analisa Transistor sesuai dengan fungsinya juga akan berdasarkan karakteristik ini.
1. Daerah Potong
Dioda emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi pergerakan elektron, sehingga arus basis, = 0. Demikian juga, arus kolektor, = 0, atau disebut (arus kolektor ke emiter dengan harga arus basis adalah 0).
Karakteristik dari masing-masing daerah operasi Transistor tersebut dapat diringkas sebagai berikut:
2. Daerah Saturasi
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda kolektor juga diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, , akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, , dan . Hal ini, menyebabkan transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, dioda kolektor harus diberi prateganan mundur, dengan tegangan melebihi (satu), yaitu tegangan yang menyebabkan dioda kolektor saturasi.
3. Daerah Aktif
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan mundur, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
IE = IC + IB
B
Cdc I
I , atau
dan
B
Cdc I
I , atau IC = αdc IE
Sebagaimana penjelasan pada bagian sebelumnya. Transistor menjadi komponen yang dapat dikendalikan
4. Daerah BreakdownDioda Kolektor diberi prategangan mundur yang melebihi tegangan Breakdown-nya, BVCEO (tegangan breakdown dimana tegangan Kolektor ke Emiter saat Arus Basis adalah nol). Sehingga arus Kolektor, IC, melebihi spesifikasi yang dibolehkan. Transistor dapat mengalami kerusakan.
GARIS BEBAN (LOAD LINE) TRANSISTOR
Garis Beban (load line) dapat digambarkan pada kurva karakteristik (Kurva Dioda Kolektor) untuk memberikan pandangan yang lebih banyak mengenai Transistor bekerja dan daerah operasinya. Pendekatan pembuatan Grafik Beban Transistor sama dengan pembuatan Grafik Beban pada Dioda.
Jika terdapat sebuah rangkaian Transistor Common Emitter seperti ditampilkan pada Gambar 4. di bawah ini,
Gambar 4 Rangkaian Common Emitter
Jika diasumsikan bahwa = 0, maka:
maka dapat diturunkan persamaan pada putaran outputnya, yaitu:
atau
persamaan diatas adalah persamaan garis beban dari transistor.
Dari kedua titik tersebut, jika saling dihubungkan, akan didapat garis beban sebagaimana tampak pada gambar di atas. Pada gambar tersebut, bahwa garis beban akan memotong salah satu titik dari IB pada daerah aktif. Titik potong inilah yang merupakan titik operasi (operating point) dari transistor
Pada persamaan garis beban dari transistor akan dapat dua buah titik saturasi dan titik potong jika = 0 maka titik saturasi pada:
sedangkan jika = 0 maka diketahui titik potonnya pada:
Gambar Rangkaian Transistor
Contoh tahapan untuk mengetahui daerah kerja sebuah rangkaian transistor. Dimana sebuah transistor tampak pada gambar dibawa ini dimana = 200 Kohm, = 5 volt dan = 10 volt diketahui adalah 0,7 volt dan *= 100
Maka, tahapan pertama adalah menurunkan persamaan-persamaan pada masing-masing lup, yaitu persamaan pada lup Emiter dan lup Kolektor. Persamaan Lup Emiter adalah:
sehingga:
Sedangkan persamaan pada Lup Kolektor adalah:
Kemudian, dari persamaan di atas ini, dapat dibuatkan persamaan Garis Beban, dimana:
sat (= 0) adalah:
Dan cut-off ( = 0) adalah:
VCE = VCC – IC RC = 10 – 2.15*3K = 3.55 VOLT
dan
Setelah itu, jika diasumsikan bahwa rangkaian berada pada daerah aktif, maka:
IC = β IB = 100 * 0.0215 = 2.15 mA,
Dari harga-harga diatas, karena < sat, dan/atau di luar daerah saturasi dan daerah breakdown maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian transistor ini bekerja pada daerah aktif, dengan = 0.0215 mA, = 2.15 mA dan = 3.55 volt. Sehingga dapat digambarkan garis bebannya seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar Garis Beban